低渗透油藏整体压裂改造技术开题报告汇总Word下载.docx
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对于卫22块油藏
一、国内外现状、发展趋势及开题意义
1、国内外现状及发展趋势
水力压裂技术研究由单井压裂进展为低渗透率油藏整体压裂，是水力压裂近期技术的重大发展。
单井压裂技术作为强化采油措施，提出研究的主要目标是增加单井产量；
而低渗透率油藏整体压裂技术研究不仅限于提高采油速度范围，它将进一步研究如何与开发井网优化组合以实现提高采收率，以及满足低渗油藏最大限度的获得经济开发的效果。
整体压裂技术的基本特点是以油藏作为一个工作单元，进行开发井网与水力裂缝的优化组合设计，并预测其一、二次采油期产量、扫油效率、以及采出程度等动态变化结果；
并使用近期发展的水力裂缝诊断与评估方法，检验实际的水力裂缝偏离优化设计所预测的程度，与压后实际效果偏离优化设计预测的程度，使优化设计转化为优化施工，并为进一步改进设计方案与认识地层系性质提供有关资料。
这样，就有可能形成：
1）抽稀开发井网密度，这也就大幅度降低低渗透率油藏开发井的钻井数量，减少开发投入；
非常显然，以口井的压裂成本将远远小于钻井成本。
2）在一定程度上成为低渗透率油藏提高采收率的一种方法。
低渗透率油藏整体压裂技术是建立在压裂技术与油藏工程的相互交叉研究基础上的边缘技术，也是压裂总体水平有了明显提高的标志。
使用整体压裂技术，研究当油藏存在井网与水力裂缝系统及其不同组合时，对低渗透率油藏开发过程的产量与采收率的基本作用：
1）只有当水力裂缝的特性与方位适应与低渗透率藏油藏性质与开发井网系统时，才能在油田开发系统中取得较长期的增产与提高采收率；
2）应用整体压裂技术，能以水力裂缝来合理抽稀井网密度，实现少投入、多产出，使不具备经济开发的低渗透率边际油藏获得工业应用。
中原油田自1985年开始，在油田开发的高速上产阶段，就研究和应用了水力压裂工艺技术，并且成为油田开发与上产的主导措施之一，逐步形成了一套适应于中原油田地质开发特征的改造低渗油（气）层的压裂工艺技术。
中原油田已投入开发地质储量3.84亿吨，采出程度为22%，二、三类储层储量合计为1.8亿吨，其中空气渗透率小于5510-3m2的低渗油藏地质储量有1.27亿吨，占投入地质储量的33.1%；
另外，从两个剖面上看，目前产出厚度仅占射孔厚度的58.4%，吸水厚度占射孔厚度的48.9%。
中原油田在开发过程中，经过反复的井网层系细分和注采调整，大部分油层已进入高含水开发期，综合含水已达到85%，目前开发对象正向二、三类储层转移，必须采用先进适用的压裂工艺技术，以便适应油田开发新形势的需要，来保证措施的经济效果。
2、开题意义
中原油田具有油藏埋藏深、断块小、渗透率低等特点，尤其对于濮城油田，是一个埋藏深、含油层系多、油藏类型多、非均质严重的断块油田。
1980年投入开发，是一亿吨级整装大油田，构造相对简单。
截止到2000年底，上报探明含油面积89.4km2，探明石油地质储量为15526×
104t，动用含油面积71.9km2，石油地质储量为13593×
104t。
2000年7月，综合含水91.17%，采出程度28.22%，标定采收率34.98%，可采储量4755×
104t，剩余可采储量983.77×
目前濮城油田开发面临的主要问题是：
1）井况的恶化和复杂，使很多的配套治理和挖潜工作难以实现
目前濮城油田事故井726口，占总井数的45.7%，造成水驱控制储量损失1458×
104t，水驱动用储量损失1195×
2）层间挖潜难度大，工艺不配套
层间挖潜的卡堵、化堵措施无论是工作量还是增产效果仍没取得大的突破，实现老井稳产的难度也越来越大。
针对以上问题，对低渗透率油藏进行整体压裂改造，通过压前地层评估，充分应用地质、油藏描述、测井等资料，取得能覆盖油藏整体的输入数据，考虑注采井网以及水力裂缝系统的优化组合，使用水力裂缝与油藏模拟确定优化组合结果，取得最优化设计方案，使整体压裂优化设计覆盖油藏整体，通过水力裂缝诊断与压后评估技术，最大限度地准确取得在油层中实际形成的水力裂缝几何形状、尺寸、特性与方向等资料，检验优化设计实施的结果，使用现场水力裂缝实时模拟分析技术将优化设计转化为优化施工，达到最佳的经济效果。
二、研究开发和创新内容、技术路线、技术指标及技术关键
根据中原濮城油田及卫22块重点区块地质概况和开发特点，本项目下设几个专题：
（1）地应力场及天然裂缝发育研究
（2）深井整体压裂优化设计软件的引进与开发（3）深井高压分层压裂管柱研究（4）耐高温粉砂液支撑剂的研究（5）大排量高砂比压裂施工工艺研究（6）不关井速返排液工艺研究（7）压裂裂缝监测技术。
研究目标区块为濮城油田沙二上2+3油藏，含油面积14.18Km2，石油地质储量2776.14×
104t，目前剩余储量130.66×
专题一：
地应力场及天然裂缝发育研究
一、主要研究内容
1、地应力场分布规律研究
2、天然裂缝发育研究
3、地层纵向应力剖面研究
二、创新内容
2、地层纵向应力剖面研究
三、技术路线
确定各节点的边界条件
岩心试验分析
天然裂缝发育状况分析
岩石力学参数录取
建立纵向应力剖面
地应力分布规律研究
进行构造裂隙判断和预测
进行三维数值模拟
四、技术关键
1、油藏数值模拟技术
2、地层纵向应力剖面的建立
专题二深井整体压裂优化设计软件的引进与开发
一、研究内容
1、适合于濮城油田深层整体压裂优化设计软件的引进
2、压裂数据采集和模块整理
（1）三维裂缝模块
（2）压裂液滤失模块
（3）支撑剂运移模块
（4）井眼及裂缝温度计算模块
（5）裂缝导流能力模块
（6）油藏模拟及压后产能预测模块
3、压裂液和支撑剂数据库的建立
4、裂缝实施监测模块。
1、压裂液和支撑剂数据库的建立
2、裂缝实时监测模块建立
模块整理
选择适合该地层的压裂优化设计软件
濮城油田、卫22块地质概况分析
建立压裂液、支撑剂数据库
建立裂缝实时监测模块
压裂液、支撑剂资料收集
1、适合于深层整体压裂优化设计软件
2、模块整理
3、数据库的建立
专题三深井高压分层压裂管柱的研究
1、根据地层不同区块的破裂压力选择封隔器
2、优选适合低深地层的耐高压封隔器
3、选择最佳的管窜结合方式
耐高压封隔器
1、不同区块地层地质资料录取
2、历年来压裂数据（破裂压力、停泵压力等）的录取
3、优选适合低渗地层的耐高压封隔器；
4、选择最佳的管窜结合方式
低渗透地层耐高压封隔器的优选。
专题四耐高温粉砂液、支撑剂的优选
（二）、耐高温粉砂液的优选：
1、不同种类压裂液的初评价；
2、增稠剂的优选；
3、交联剂的优化；
4、助排剂的优化；
5、洗井方式的确定；
6、预前置液的应用；
7、压裂的润湿性的研究；
8、压裂液的综合性能评价；
9、适用于濮城油田的压裂液体系研究。
（二）、支撑剂的优选：
1、不同粒径的支撑剂破碎率研究；
2、不同粒径下的导流能力研究；
3、单颗粒强度的筛选评价；
4、支撑剂加工工艺的优化。
1、压裂液润湿性研究
2、单颗粒支撑剂强度的筛选评价；
1、耐高温粉砂液
交联剂的优化；
助排剂的优化；
增稠剂的优选。
预前置液的应用
洗井方式的确定
不同种类压裂液的初评价
；
适用于濮城油田的压裂液体系研究
压裂液的综合性能评价
压裂的润湿性的研究
2、支撑剂的优选
不同粒径下的导流能力研究
单颗粒强度的筛选评价
支撑剂加工工艺的优化
不同粒径的支撑剂破碎率研究
四、技术指标
1、压裂预前置液表面张力≤20mN/m；
界面张力≤0.1mN/m，岩心伤害率≤5%；
2、压裂液在160℃条件下、剪切速率170S-1、剪切2小时粘度≥100mPa·
s；
压裂液抗盐≥10万mg/L；
压裂液残渣≤300mg/L；
岩心伤害率≤10%。
3、支撑剂80MPa下破碎率≤7%；
导流能力≥40μm2·
cm。
五、技术关键
改善压裂液润湿性
专题五大排量高砂比压裂施工工艺研究
1、分析整体区块井网布局对压裂施工规模的影响；
2、不同排量、砂比情况下对裂缝几何尺寸的影响；
3、不同排量、砂比情况下对施工的影响；
4、优化压裂施工参数，确定大排量、高砂比压裂施工工艺；
5、整体压裂优化方案的研究；
6、经济评价技术研究。
整体区块井网布局对压裂施工规模的影响
排量≥3.5m3/min，平均砂比≥30%。
专题六不关井速返排液工艺研究
1、不同破胶剂对快速返排的影响；
2、复合破胶工艺技术的研究；
3、压裂过程中液体温度在井筒中的变化情况；
4、压裂过程中液体温度在裂缝中的变化情况；
5、返排最佳时机的确定；
6、现场施工工艺研究。
1、压裂过程中液体温度在井筒中的变化情况；
2、压裂过程中液体温度在裂缝中的变化情况；
压裂过程中液体温度在裂缝中的变化情况
复合破胶工艺技术的研究
返排最佳时机的确定
现场施工工艺研究
1、破胶化水液粘度≤4mPa·
2、破胶化水时间≤1.5h。
返排最佳时机的确定。
专题七压裂裂缝监测技术
一、研究内容
1、裂缝测试手段分析与优选；
2、裂缝方位预测；
3、裂缝方位的拟合；
4、监测结果对比
裂缝方位拟合。
三、技术指标
测试符合率达到80%。
四、技术路线
1、收集裂缝监测资料，分析测试结果；
2、分析对比各种测试技术的测试原理；
3、现场裂缝监测；
4、分析压裂区块的裂缝大体走向，预测压裂方位，为压裂设计提供依据。
分析压裂区块的裂缝大体走向，预测压裂方位。
三、查新说明,国内外文献和专利检索、分析报告书摘要（另附国内外文献和专利检索、分析报告书及本专题已申请和授权的专利清单）
四、市场和需求，技术经济分析及经济效益、社会效益预测
通过该项目的展开，为濮城油田的整体开发提供合理依据，提出整体压裂改造的技术方案，具有重要的经济效益和社会效益，并在中原油田同类油田推广应用，预计投入产出比1：
2.2。
五、开题条件（包括技术准备、人员情况*、现有仪器设备及实验室条件）
（一）、技术准备
我们是从事压裂工艺技术研究室是专业化的科研攻关队伍，近10年来，先后取得15项局级以上科研成果，其中国家科技进步奖1项，省部级3项；
另外已同过总公司鉴定的有2项（待评奖），其中“深层特低渗压裂工艺优化技术”为“国际先进水平”；
“系列清防垢工艺技术”为“国内先进水平”。
曾研究出HT-21高温低伤害压裂液，羟丙基胍胶与有机硼交联冻胶压裂液，HSMP-1型及STB型高强度支撑剂等为代表的当时处于国内领先水平的一批科研成果，为我国油层改造工艺技术的发展做出了应有的贡献。
现有压裂设计软件FracPro、STIMX等；
多年来，通过多项科研成果的研究，科研仪器、设备系列配套，人员素质科研能力不断提高，已成为中原油田科技攻关的主力军。
目前，对该专题的研究已调研、收集、整理了一批有关的技术资料，掌握了国内外现有技术状况与研究发展动态。
在压裂优化设计的研究与应用方面已进行了多年的探索与应用；
在裂缝强制闭合技术方面一在现场进行了应用,现在需要进一步完善；
在压裂液研究方面，已进行了高温低伤害压裂液的研究；
在1996引进了AEO-4A裂缝检测仪进行过多口井的现场裂缝检测试验。
该项目现根据研究内容、技术路线、技术指标等要求，制定了相应的研究试验方案，做好了正式立项后开展全面研究的一切技术准备。
（二）、人员情况
1、中原油田分公司项目领导组
组长：
副组长：
王法轩
成员：
李宗田吴信荣刘长松李明志李凤霞赵宇新苗宏王安培李兴应张玉坚
2、专题负责人：
李明志
3、主要研究人员名单
序号
姓名
职务
技术职称
主要科研成果
1
分公司副经理
高级工程师
多次获总公司科技进步奖
2
分公司副总师
教授级高工
3
李宗田
采油院院长
4
吴信荣
采油院副院长
5
刘长松
科长
工程师
6
室主任
7
李凤霞
多次获局级科技进步奖
8
苗宏
9
赵宇新
10
王安培
11
李兴应
12
张玉坚
三、仪器设备
为开展该专题研究，拥有的相应的主要进口和国产仪器设备28种31台套（详见下表），有水电配备齐全、通风排气设备良好的实验室二十余间，可系统有效的开展该专题的室内研究试验工作。
序
号
名称
数量
备注
Fann-50旋转粘度计
1台
美国产
16
AEO-4E裂缝监测仪
国产
Fann-35旋转粘度计
2台
17
分光光度计
RV-20旋转粘度计
德国产
18
MYL压力机
RV-2旋转粘度计
19
44C2-A单颗粒强度仪
剪切历史模拟器
1套
20
标准分样筛
大管道流变仪
21
WGE-III密度计
渗透率测定仪
22
Emm-7实体显微镜
动态岩芯伤害仪
23
万分之一天平
恢复渗透率测定仪
24
千分之一天平
3台
高温高压滤失仪
2套
25
干燥、恒温加热设备
1批
MTE导流仪
26
泡沫压裂液试验评价装置
岩芯加工机
27
K12界面张力仪
13
表面润湿仪
28
RS150流变仪
14
超低界面张力仪
15
高压反应釜
合计：
28种31台套
六、计划进度和考核目标（按年度写出各年度安排,跨年度的内容分年度填写;
负责单位应包括协作单位。
）
年份
工作内容
试验规模及应达到的指标
起止时间
（月—月）
试验地点
验收方式*
负责单位及负责人
2001
地应力场分布规律研究。
1-12
采油二厂、采油三厂
审查
中原油田分公司采油工程事业部，王法轩
整体压裂设计软件引进与开发
压裂数据采集及模块整理。
深井高压分层压裂管柱研究
据不同区块的破裂压力选择封隔器
1—9
耐高温粉砂液支撑剂优选
1、优选压裂液，进行压裂液地初评价。
2、优选支撑剂：
不同粒径的破碎率研究、导流能力研究。
1-10
采油工程技术研究院采油二厂、采油三厂
大排量、高砂比压裂施工工艺研究
1、分析整体区块井网布局对压裂施工规模的影响；
2、不同排量、砂比情况下对裂缝几何尺寸的影响分析；
不关井速返排液工艺研究
破胶剂的筛选与破胶剂的现场施工工艺研究，5井次，破胶化水液粘度≤4mPa·
破胶化水时间≤1.5h；
1—12
采油工程技术研究院、采油二厂、采油三厂
7
压裂裂缝监测技术
优选裂缝监测手段，现场进行裂缝监测5井次，符合率达90%。
现场实施
优化设计与施工5井次，工艺成功率90%。
2002
1、天然裂缝发育研究
2、深井高压分层压裂管柱研究
3、压裂液的优选
4、施工工艺研究
5、裂缝监测技术研究
1、研究濮城油田、卫22重点区块天然裂缝发育情况；
2、增稠剂、交联剂、助排剂的优选；
在160℃条件下、剪切速率170S-1、剪切2小时粘度≥100mPa·
3、排量、砂比对施工的影响。
4、破胶工艺技术研究
2003
1、地应力场研究
2、软件的开发
3、不关井速返排液工艺研究
1、地层纵向应力剖面研究；
2、软件模块整理；
3、支撑剂强度的优选；
4、整体压裂优化方案的研究及现场施工工艺研究。
2004
综合性能评价
1、压裂液综合性能评价
3、整体压裂经济评价技术研究；
4、现场施工工艺研究；
5、裂缝监测技术的应用。
2005
1、现场试验及实施
2、完成项目验收技术报告
现场实施30井次
验收
*验收方式指鉴定、审查
**除备注外，各栏目应全部填报，否则不予受理
七、资金
表1专题资金预算表（单位：
万元）
试验
条件费
金额
试验费
管理费
其它
费用
设备
购置
130
原材料
400
差旅费
30
外协
200
仪器
仪表
公用
工程
300
调研费
40
软件引进
230
土建
安装
220
特殊试
油补贴
现场测试
140
设计费
研究费
80
印刷出版费
小计
730
700
90
980
项目总资金
2500
表2预计资金来源
（单位：
资金来源
甲方拨款
甲方贷款
乙方
合计
1800
八、用款计划
表1甲方拨款计划
受款单位
2001年
年
中原油田
100
150
表2甲方贷款计划
单位名称
贷（还）款总额
甲方贷款计划
还款计划
年
合计
表3、乙方筹款计划
总额
2002年
2003年
2004年
2005年
分公司
500
表4、其它资金来源，用（还）款计划
升级会员 